穿越软硬地层的盾构区间隧道三维地震时程响应分析

作者：赵继; 林放

来源：公路, 2019, 64(01): 278-284.

• 隧道
• 软硬地层
• 抗震性能
• 三维时程
• 分析

以徐州一穿越软硬地层的区间隧道为工程背景,研究和分析穿越软硬地层的盾构区间隧道结构在设防地震和罕遇地震作用下的结构抗震性能。利用Midas GTS/NX大型有限元程序建立三维有限元"地层-结构"动力模型,采用时程分析法,把地震运动视为一个随时间变化的过程,并将地下结构物和周围土体介质视为共同受力变形的整体,通过直接输入地震加速度记录,分析了结构的径向变形和结构动力力学特性。基于场地条件下的穿越软硬地层的盾构区间,在设防地震下最大径向变形率为0.122%,小于1/250;罕遇地震下,最大径向变形率为0.231%,小于0.6%,满足结构变形要求;结构断面最大弯矩值为121.6kN·m,结构轴向内力最大值为583kN/m,满足断面配筋承载能力要求。研究结果表明:内力和变形较大处都发生在土体刚度变化较大处,盾构环的下半部呈现区间最大受拉状态;应在土层性质急剧变化处设置变形缝。

• 单位
  北京城建设计发展集团股份有限公司